河北省泊头市第一中学2020届高三上学期月考物理试题 16页

物理试卷 ‎1.‎2012年5月26日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“中星‎2A”地球同步卫星送入太空，为我国广大用户提供广播电视及宽带多媒体等传输业务。下列关于地球同步卫星的说法中正确的是(　　)‎ A. 可以定点在北京的正上方，离地心的距离按需要选择不同的值 B. 只能定点在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 C. 运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 质量不同地球同步卫星，运行速度不同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．“中星‎2A”是地球同步卫星，相对地球静止，万有引力提供向心力，轨道平面一定过球心，转动周期和地球自转周期相同，由牛顿第二定律可得 ‎，‎ 可得 ‎，‎ 周期一定，轨道半径一定，所以同步卫星只能定点在赤道的正上方，离地心的距离不能根据需要选择不同的值，故A错误，B正确；‎ C．由上述周期公式可知轨道半径越大，运行的线速度越小，所以该卫星速度一定小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度，故C错误；‎ D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可得 ‎，‎ 可得 ‎。‎ 由表达式分析可知地球同步卫星运行速度和质量无关，故D错误。‎ 故选择B。‎ ‎2.甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动，其运动的位移-时间图象（x-t图象）如图所示，则下列关于两车运动情况的说法中错误的是(　　)‎ A. 乙车在0～10s内的平均速度大小为‎0.8m/s B. 甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动 C. 在0～10s内，甲、乙两车相遇两次 D. 若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于‎0.8m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由速度的定义式可得 ‎，‎ 负号表示速度方向为负方向，速度的大小为‎0.8m/s，故A不符合题意；‎ B．在x-t图象中切线的斜率表示速度，斜率为零表示物体静止，说明甲车先做负方向的匀速直线运动，后静止，故B符合题意；‎ C．在x-t图象中交点表示两物体相遇，说明在0～10s内，甲、乙两车相遇两次，故C不符合题意；‎ D．由图象可知乙车做匀加速直线运动，时间中间时刻即5s末时速度大小为‎0.8m/s，图线上P对应的时刻大于5s，因此所对应的瞬时速度大小一定大于‎0.8m/s，故D不符合题意；‎ 故选择B。‎ ‎3.如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端，B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量且细绳和弹簧与斜面平行，在细绳被剪断的瞬间，A、B两小球的加速度分别为(　　)‎ A. 都等于 B. 0和 C. 和0 D. 0和 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】细绳被剪断的前，以A为研究对象，可求出弹簧的拉力大小 ‎，‎ 细绳被剪断的瞬间，弹簧弹力大小瞬间不变，故A物体该瞬间合力仍为零，加速度大小为零，取B受力分析，由牛顿定二定律可得 ‎，‎ 联立可求得 ‎。‎ 故ACD错误，B正确。‎ 故选择B。‎ ‎4.两个质量均为m物块叠放压在一个轻弹簧上面，处于静止状态，弹簧的劲度系数为k，t＝0时刻，给A物体一个竖直向上的作用力F，使得物体以‎0.5g的加速度匀加速上升 A. A、B分离前系统合外力大小与时间的平方成线性关系 B. 分离时弹簧处于原长状态 C. 在t＝时刻A、B分离 D. 分离时B的速度为g ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、B分离前物体做匀加速运动，合外力不变，选项A错误；开始时弹簧被压缩x1，则；当两物体分离时，加速度相同且两物体之间的弹力为零，则对物体B：，且，解得，此时刻弹簧仍处于压缩状态，选项B错误，C正确；分离时B的速度为，选项D错误；故选C. ‎ 点睛：此题关键哟啊搞清两物体的运动情况以及两物体分离的条件：两物体之间的压力为零；两物体的加速度相等.‎ ‎5.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（ ）‎ A. 3 B. ‎4 ‎C. 5 D. 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M共受到4个力．故B项正确，ACD三项错误．‎ ‎6.如图所示，三个完全相同的物体a、b、c叠放在粗糙水平桌面上，a的左端通过一根轻绳与质量m=3kg的小球相连，小球静止在固定的光滑半球形器皿中，在半球形器皿中的绳与水平方向的夹角为60°，且半球形器皿边沿与物体a间的轻绳水平向右，水平向右的力F=30N作用在b上，三个物体保持静止状态．取g=‎10m/s2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体b受到物体a施加的一个大小为30N的静摩擦力，方向水平向右 B. 桌面对物体a的摩擦力大小为0‎ C. 物体c受到物体b施加的大小为30N的静摩擦力，方向水平向右 D. 撤去力F的瞬间，三个物体一定会获得向左的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．由几何关系可知，小球与半球的球心的连线、拉小球的细线以及水平半径组成一个等边三角形，对小球m进行受力分析如图，可知：‎ ‎2Tsin60°=mg，‎ 解得：T=30N，‎ 因为绳子拉力为T=30N=F，因此对abc三个物体的整体分析可知，桌面对a的静摩擦力为零；对b与c整体分析，由于bc整体处于平衡状态，由于水平拉力F=30 N，因此b受到水平向左的摩擦力也为30 N，故A错误，B正确；‎ C．物体c处于平衡状态，不受拉力，则也不受摩擦力，故C错误；‎ D．撤去力F的瞬间，由于绳子拉力与a与桌面间的摩擦力关系不确定，因此三个物体是否运动不确定，加速度大小和方向都不确定，故D错误。‎ 故选择B。‎ ‎7.如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动．图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 在a轨道上运动时角速度较大 B. 在a轨道上运动时线速度较大 C. 在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大 D. 在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设圆形筒壁和水平方向得夹角为，则由牛顿第二定律可得，，因此在不同得平面时加速度相同，因此向心力也一样，D错误；‎ 因为a轨道得半径较大，因此a轨道得角速度小而线速度大，因此A错误B正确；‎ 由可得两个轨道得压力一样，C错误 ‎8.如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为，车厢静止时，两弹簧长度相同，A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则（ ）‎ A. 速度可能向左，加速度可大于 B. 加速度一定向右，不能超过 C. 加速度一定向左，不能超过 D. 加速度一定向左，不能超过 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 车厢静止时，A恰好不下滑，则弹簧处于压缩状态．设弹簧弹力为F，车厢对A支持力为，对此时的A受力分析可得：，解得：‎ 车厢沿水平方向加速运动，为保证A仍相对车厢静止，车厢对A的支持力必须大于等于，对A受力分析，由牛顿第二定律可得：A物体的加速度一定向右．‎ 车厢沿水平方向加速运动，要保证B仍相对车厢静止，对B受力分析，由牛顿第二定律可得，解得：．‎ 故B项正确，ACD三项错误．‎ ‎9.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为‎3m，QN长度为‎4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（　　）‎ A. ‎2m B. m C. m D. ‎‎3m ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在相邻相等时间内的位移差是恒量，即，结合Q的速度等于PN段的平均速度，求出Q的速度，再结合运动学公式求出OQ的距离，结合PQ距离求出OP长度；‎ ‎【详解】设相等的时间为t，加速度为a，‎ 由：，得加速度：‎ Q点瞬时速度的大小等于PN段的平均速度的大小：‎ 则OQ间的距离：‎ 则OP长度为：，故ABD错误，C正确．‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即．‎ ‎10.‎2010年10月1日，嫦娥二号在四川西昌发射成功，‎10月6日实施第一次近月制动，进入周期约为12h的椭圆环月轨道；‎10月8日实施第二次近月制动，进入周期约为3.5h的椭圆环月轨道；‎10月9日实施了第三次近月制动，进入轨道高度约为‎100km的圆形环月工作轨道．实施近月制动的位置都是在相应的近月点P，如图所示．则嫦娥二号：‎ A. 从不同轨道经过P点时，速度大小相同 B. 从不同轨道经过P点(不制动)时，加速度大小相同 C. 在两条椭圆环月轨道上运行时，机械能不同 D. 在椭圆环月轨道上运行的过程中受到月球的万有引力大小不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、嫦娥二号在椭圆轨道的P点是近月点，速度比较大，要进入圆轨道，需减速，使得万有引力等于所需要的向心力,所以在椭圆轨道P点的速度大于在圆形轨道P点的速度,故A错误； B、嫦娥二号卫星在不同轨道经过P点，所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，知加速度大小相等,故B正确； C、从第一个椭圆轨道上的P点制动后进入第二个椭圆轨道，制动时，重力势能不变，动能减小，则机械能减小，而绕月球绕椭圆形轨道运动时，只有万有引力做功，机械能不变，所以在两条椭圆环月轨道上运行时，机械能不同，故C正确； D、根据万有引力公式可知，在椭圆环月轨道上运行的过程中，距离发生变化，则万有引力大小变化，故D错误．‎ ‎11.黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面若黄光恰好发生全反射，则 ‎　　‎ A. 红光一定能发生全反射 B. 绿光一定能发生全反射 C. 红光在介质中的波长比它在空气中的波长短 D. 三种单色光相比，绿光在该介质中传播的速率最大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，因此绿光一定发生光的全反射，红光一定没有发生全反射；故A错误，B正确．‎ C、由与可得，同种光，介质折射率越大的，波长越小，所以红光在介质中的波长比它在空气中的波长短；故C正确．‎ D、由可知，折射率越大的传播速度越小，所以绿光在介质中的传播速率最小；故D错误．‎ 故选BC．‎ ‎【点睛】本题考查光的折射定律以及全反射的性质，主要考查对不同色光特性的理解能力．对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆．‎ ‎12..如图所示，一小物体m从光滑圆弧形轨道上与圆心O等高处由静止释放，圆弧半径R=‎0.2m，轨道底端与粗糙的传送带平滑连接，当传送带固定不动时，物体m能滑过右端的B点，且落在水平地面上的C点，取重力加速度g=‎10m/s2，则下列判断可能正确的是（ ）‎ A. 若传送带逆时针方向运行且v=‎2m/s，则物体m也能滑过B点，到达地面上的C点 ‎ B. 若传送带顺时针方向运行，则当传送带速度时，物体m到达地面上C点的右侧 C. 若传送带顺时针方向运行，则当传送带速度时，物体m也可能到达地面上C点的右侧 ‎ D. 若传送带逆时针方向运行且v=‎3m/s，则物体m也能滑过B点，到达地面上的C点左侧 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体在圆弧轨道上下滑过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ 传送带静止不动时，物体滑到传送带上后向右做匀减速直线运动，到达传送带右端时物体的速度小于‎2m/s，物体离开传送带后做平抛运动到达点，物体做平抛运动的初速度小于‎2m/s；若传送带逆时针方向运行且，物体在传送带上一直做匀减速直线运动，与传送带静止时的运动情况相同，物体到达传送带右端时的速度与传送带静止时到达右端的速度相等，物块离开传送带做平抛运动，落在点，故A正确；‎ B.若传送带顺时针方向运动，则当传送带速度时，物体在传送带上可能先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，也可能一直做匀加速直线运动，物块到达传送带右端时的速度大于‎2m/s，做平抛运动的初速度大于‎2m/s，物体将落在点的右侧，故B正确；‎ C.若传送带顺时针方向运动，则当传送带速度时，物体在传送带上可能先做匀减速直线运动后做匀速直线运动，此时到达传送带右端时的速度比传送带静止时的速度大，物体落在点的右侧，也可能在你传送带上一直做匀减速直线运动，到达传送带右端时的速度与传送带静止时的速度相等，物体将落在点，故C正确；‎ D.若传送带逆时针方向运行且，物体在传送带上一直做匀减速直线运动，与传送带静止时的运动情况相同，物体到达传送带右端时的速度与传送带静止时到达右端的速度相等，物块离开传送带做平抛运动，落在点，故D错误．‎ ‎13.如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘小船直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船所受到水的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v，小船从A点沿直线运动到B点经历时间为t，此时缆绳与水平面夹角为θ，A、B两点间水平距离为d，缆绳质量忽略不计．则（　　）‎ A. 小船经过B点时的速度大小为 B. 小船经过B点时绳子对小船的拉力大小为 C. 小船经过A点时电动机牵引绳子的速度大小为 D. 小船经过B点时的加速度大小为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：根据功的表达式求出阻力所做的功；根据动能定理求出小船经过B点时的速度．设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为，绳的速度大小为u，根据牛顿第二定律、功率，以及小船速度与绳子收缩速度的关系求出B点的加速度．‎ 小船从A点运动到B点克服阻力做功，小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功，由动能定理有，联立解得，A正确；设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为，绳的速度大小为u，，，联立可得，B错误；由题可知，OB与水平面之间的夹角是，所以OA与水平面之间的夹角小于，则小船经过A点时电动机牵引绳子的速度大小一定大于，C错误；根据牛顿第二定律，解得，D正确．‎ ‎14.用图（a）的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作．回答下列问题：‎ ‎（1）实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________________________________．‎ ‎（2）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是_______（填字母序号）．‎ A．取下砂和砂桶 ‎ B．在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开 D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度 ‎（3）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是_______________．‎ ‎【答案】 (1). 绳中的拉力（近似）等于砂和砂桶重力之和 (2). AD (3). 平衡摩擦力过度 ‎【解析】‎ ‎（1）当小车质量远大于砂和砂桶质量之和时可以近似认为：小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力． （2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，应该平衡摩擦力，正确的操作应该是在没有定滑轮的一端把长木板垫起适当角度，细绳的另一端不能悬挂砂和砂桶，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动,故AD正确． （3）由图象可知，对应的表达式为：；则说明图线在纵轴上截距不为零说明在没有施加拉力的情况下，物体已经具有加速度，即物体的斜面倾角过大,即平衡摩擦力过度．‎ 点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，要学会应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．‎ ‎15.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．‎ ‎ ‎ ‎（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______．‎ ‎（2）本实验采用的科学方法是____．‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎（3）实验中可减小误差的措施有____．‎ A．两个分力F1、F2的大小要越大越好 B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好 C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些 ‎【答案】 (1). F′ (2). B (3). CD ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向．‎ ‎（2）[2]．实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故ACD错误，B正确．‎ ‎（3）[3]．A．为减小实验的误差，两个分力F1、F2的大小要尽量大些，但不是越大越好．故A错误；‎ B．F1、F2方向间夹角大并不能减小误差，实验不需要F1、F2方向间的夹角非常大．故B错误；‎ C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行．故C正确；‎ D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，有利于减小实验误差，故D正确；‎ ‎16. 如图所示为一列简谐横波沿-x方向传播在t=0时刻波形图，M、N两点的坐标分别为（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s时，M点第二次出现波峰．‎ ‎①这列波的传播速度多大?‎ ‎②从t=0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰?‎ ‎③当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少?‎ ‎【答案】①‎20m/s ‎②0.55s ‎③‎‎0.4m ‎【解析】‎ 试题分析：①根据图象可知，该波波长 λ=‎‎4m M点与最近波峰的水平距离为‎6m，距离下一个波峰的水平距离为‎10m，所以波速为：‎ ‎②N点与最近波峰的水平距离为 s=‎‎11m 当最近的波峰传到N点时N点第一次形成波峰，历时为：‎ ‎③该波中各质点振动的周期为：‎ N点第一出现波峰时质点M振动了 t2=0.4s 则 t2=2T 质点M每振动T/4经过的路程为‎5cm，则当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为：‎ s′=8×‎5cm=‎40cm=‎‎0.4m 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】本题考查了机械波的传播及质点的振动问题；解题时要能由波的传播方向来确定质点的振动方向，掌握由质点的振动情况来确定周期，并由周期与波长从而求出波速．‎ ‎17.云室处于一个垂直纸面向外的匀强磁场中，一静止的原子核在云室中发生了一次衰变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图所示。已知新核Y的质量为M，粒子的质量为m，衰变后粒子的速度大小为v，假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能。‎ ‎(1)试写出核衰变方程；‎ ‎(2)求原子核衰变时释放的能量。‎ ‎【答案】 ； 。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 衰变产物在磁场中运动的圆轨迹外切，说明原子核发生α衰变，对应的核衰变方程：‎ ‎；‎ ‎(2)原子核衰变前后系统动量守恒，设新核速度大小为，由动量守恒定律可得 ‎，‎ 设粒子和新核的动能为，则有 ‎，‎ 联立可得，‎ ‎，‎ 原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能，设释放的核能，则有 ‎。‎ ‎18.交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的大幅度减少。现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为‎10m/s．当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s)，已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=‎4m/s2、a2=‎5m/s2。求：‎ ‎ 若甲司机看到黄灯时车头距警戒线‎15m，他采取上述措施能否避免闯红灯？‎ ‎ 乙车刹车后经多长时间速度与甲车相等？‎ ‎ 为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？‎ ‎【答案】 能避免； 2s； 保持距离≥‎2.5m。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】 设甲车停下来行驶的距离为，由运动学公式可得 ‎，‎ 可求得 ‎，‎ 因为车头距警戒线‎15m，所以能避免闯红灯；‎ ‎ 设甲初始速度为，乙的初始速度为，设乙车刹车后经时间 速度与甲车相等，则有 ‎，‎ 代入数值可得；‎ ‎ 两车不相撞的临界条件是两车速度相等时恰好相遇，设甲、乙两车行驶过程中应保持距离至少为L，‎ 由前面分析可知乙车刹车后2s速度与甲车相等，设乙车反应时间为，由位移关系可得 ‎，‎ 代入数值联立可得。‎ 说明甲、乙两车行驶过程中距离保持距离≥‎2.5m。‎